Question

【題目】硫代硫酸鈉在紡織業(yè)等領域有廣泛應用。某興趣小組用下圖裝置制備。

合成反應：

滴定反應：

已知：易溶于水，難溶于乙醇，開始失結晶水。

實驗步驟：

Ⅰ.制備：裝置A制備的經(jīng)過單向閥通入裝置C中的混合溶液，加熱、攪拌，至溶液約為7時，停止通入氣體，得產品混合溶液。

Ⅱ.產品分離提純：產品混合溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾洗滌、干燥，得到產品。

Ⅲ.產品純度測定：以淀粉作指示劑，用產品配制的溶液滴定碘標準溶液至滴定終點，計算含量。

請回答：

(1)步驟Ⅰ:單向閥的作用是______；裝置C中的反應混合溶液過高或過低將導致產率降低，原因是_______。

(2)步驟Ⅱ:下列說法正確的是_____。

A 快速蒸發(fā)溶液中水分，可得較大晶體顆粒

B 蒸發(fā)濃縮至溶液表面出現(xiàn)品晶膜時，停止加熱

C 冷卻結晶后的固液混合物中加入乙醇可提高產率

D 可選用冷的溶液作洗滌劑

(3)步驟Ⅲ

①滴定前，有關滴定管的正確操作為(選出正確操作并按序排列)：

檢漏→蒸餾水洗滌→（______）→（______）→（______）→（______）→（______）→開始滴定。

A 烘干 B 裝入滴定液至零刻度以上 C 調整滴定液液面至零刻度或零刻度以下D 用洗耳球吹出潤洗液 E 排除氣泡 F 用滴定液潤洗2至3次 G 記錄起始讀數(shù)

②裝標準碘溶液的碘量瓶(帶瓶塞的錐形瓶)在滴定前應蓋上瓶塞，目的是______。

③滴定法測得產品中含量為，則產品中可能混有的物質是________。

Answer 1

【答案】防止倒吸 過高，、反應不充分；過低，導致轉化為S和 BC F B E C G
防止碘揮發(fā)損失 、失去部分結晶水的

【解析】

本實驗的目的是制備Na2S2O3·5H2O，首先裝置A中利用濃硫酸和亞硫酸鈉固體反應生成二氧化硫，將SO2通入裝置C中的混合溶液，加熱攪拌，發(fā)生題目所給合成反應，使用單向閥可以防止倒吸；為了使Na2CO3、Na2S充分反應，同時又不因酸性過強使Na2S2O3發(fā)生歧化反應，至溶液pH約為7時，停止通入SO2氣體，得到產品的混合溶液；之后經(jīng)蒸發(fā)濃縮，冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥得到產品，已知Na2S2O3·5H2O難溶于乙醇，冷卻結晶后可以加入適量乙醇降低Na2S2O3的溶解度，析出更多的晶體。

(1)SO2會與裝置C中混合溶液發(fā)生反應，且導管進入液面以下，需要防倒吸的裝置，單向閥可以防止發(fā)生倒吸；Na2CO3、Na2S水解都會使溶液顯堿性，所以pH過高，說明Na2CO3、Na2S反應不充分；而pH過低，又會導致Na2S2O3發(fā)生歧化反應轉化為S和SO2，所以pH過高或過低都會導致產率降低；

(2)A．蒸發(fā)結晶時，快速蒸發(fā)溶液中的水分，可以得到較小的晶體顆粒，故A錯誤；

B．為防止固體飛濺，蒸發(fā)濃縮至溶液表面出現(xiàn)晶膜時，停止加熱，故B正確；

C．Na2S2O3·5H2O難溶于乙醇，所以冷卻結晶后的固液混合物中可以加入適量乙醇降低Na2S2O3的溶解度，析出更多的晶體，提高產率，故C正確；

D．用碳酸鈉溶液洗滌會使晶體表面附著碳酸鈉雜質，Na2S2O3·5H2O難溶于乙醇，可以用乙醇作洗滌劑，故D錯誤；

綜上所述選BC；

(3)①滴定前應檢查滴定管是否漏液，之后用蒸餾水洗滌滴定管，為防止稀釋滴定液使測定結果不準確，需用滴定液潤洗2至3次，之后裝入滴定液至零刻度以上，排除裝置中的氣泡，然后調整滴定液液面至零刻度或零刻度以下，并記錄起始讀數(shù)，開始滴定，所以正確的操作和順序為：撿漏→蒸餾水洗滌→F→B→E→C→G→開始滴定；

②碘容易揮發(fā)，所以裝標準碘溶液的碘量瓶在滴定前應蓋上瓶塞，防止碘揮發(fā)損失；

③測定的產品中Na2S2O3·5H2O含量大于100%，說明產品中混有失去部分結晶水的Na2S2O3·5H2O。